Расчет искусственных электромеханических и механических характеристик дпв.

Аналитическим путем рассчитать искусственные характеристики ДПВ с необходимой точностью нельзя из-за невозможности учета влияния насыщения. Поэтому для расчетов пользуются графическими и графоаналитическими методами. Для расчетов необходимо знать каталожные данные двигателя и иметь универсальные характеристики в именованных или относительных единицах. Правда, аналитический расчет искусственной характеристики можно сделать исходя из следующего: .

Поделив uнае, получим:; Отсюда

Задаваясь током I_Я, по универсальной характеристике находитсяе, а затем вычисляетсяuпри введении в цепь якоряR_доби т.д. По полученным точкам строится искусственная характеристика. Полученную кривую с помощью универсальной кривой характеристики можно перестроить в механическую характеристику. Однако в этом случае получим момент на валу, а не электромагнитный.

Графический метод расчета и построения искусственной характеристики, соответствующей введению в цепь якоря добавочного сопротивления, основан на том, что при неизменном токе в цепи якоря (или при постоянном моменте на валу двигателя) скорость вращения двигателя пропорциональна сопротивлению цепи якоря. Это положение вытекает из уравнения электромеханической характеристики: .

Если при регулировании скорости поддерживать , то поток двигателя будет неизменным, следовательно, постоянным будут величины.

Тогда, т.е. скорость двигателя приявляется линейной функцией сопротивления цепи якоря.

Для построения искусственных характеристик в Iквадранте строится естественная электромеханическая характеристика двигателя. По оси абсцисс влево от начала координат откладывается сопротивление цепи якоря. ВоIIквадранте проводится вертикальная линия отстоящая от начала координат на расстояние (0а), соответствующее в масштабе сопротивлений, сопротивлению двигателя.

Задаваясь некоторым значением тока I_Я1, проводится вертикаль до пересечения с естественной характеристикой в т.1. После этого в осяхиRищут прямую, соответствующую току: Одной из точек искомой прямой является т.1`. Другая точка находится на оси абсцисс. Ей соответствует=0 при. Сопротивление якорной цепи при=0, соответствующее этой точке равно:.

Откладывая на оси абсцисс значения этого сопротивления, получим т.1``. Соединяя прямой точки 1`и 1``, получим искомую зависимостьпри. Аналогично строятся прямые для значения токовI_Я2,I_Я3и т.д.Для построения искусственной характеристики, соответствующей сопротивлению якорной цепиR_Х, по оси абсцисс откладывается величина этого сопротивления и через точку Х проводится вертикаль, пересекающаяся с прямыми,и т.д. в точкахb, c, d.Она определяет скорости вращения двигателя на искусственной характеристике при соответствующих значениях токов. Перенеся точкиb, c, dна вертикали,,, получим точкиe, f, gи т.д., принадлежащие искусственной характеристике. Соединяя плавной кривой эти точки, получим искусственную характеристику.

Расчет пусковых сопротивлений для дпв.

Графический метод расчета и построения искусственной характеристики ДПВ может быть использован для расчета сопротивлений пускового реостата.

Порядок расчета следующий: В 1-м квадранте строится естественная механическая или электромеханическая характеристика. По оси абсцисс откладываются величины пускового тока I₁(момента) и тока (момента) переключенияI₂. Через них проводятся вертикальные линии до пересечения с естественной характеристикой. Через точки пересечения проводятся прямые, параллельные оси абсцисс до пересечения с вертикалью ав в точкахcиd. Она откладывается на расстоянии оа от начала координат, выражающем в соответствующем масштабе сопротивления двигателя. В том же масштабе откладываются отрезкии. Соединяя точки е и с, а такжеgиd, получим прямые, характеризующие линейную зависимость между скоростью вращения двигателя и сопротивлением его якорной цепи при измененных токахI₁иI₂.

Для определения числа пусковых ступеней и величины их сопротивлений проводится вертикали ef, nk, pmдо пересечения с наклонной прямойgd. Точкиf, k, mопределяют скорости перехода с одной характеристики на другую. Проводятся также горизонтальные линии, пересекающие наклонную ес в точкахn, p, c.Построение считается удачным, если последняя горизонталь проходит через т.С. Если этого не произойдет, построение следует повторить, изменив значение токаI₂, а следовательно, этим самым и наклон прямойgd.

На приведенном графике получилось 3 ступени реостата. Из построения ясно, что отрезок fnсоответствует сопротивлению 1-й, кр –2-ой иmc-3й ступеням реостата. В момент пуска (=0) ток в якоре равенI₁(соответственно момент М₁), а сопротивления якорной цепи. При разгоне до скорости₁ток (момент) будет падать, а величина сопротивления в якорной цепи не изменится. В т.fсопротивление то же, а ток равенI₂(момент М₂). При скорости₁происходит отключение первой ступени, общее сопротивление якорной цепи становится равным отрезкуns, а ток вновь достигает значенияI1и т.д. пока двигатель не станет работать на естественной характеристике.

Очень просто и быстро можно определить сопротивления ступеней пускового реостата, имея семейство универсальных характеристик в относительных единицах для ряда значений сопротивления якорной цепи. Отложив по оси абсцисс допустимые колебания тока (момента), осуществляется выбор ступеней сопротивлений ступеней путем подбора подходящих из характеристик или даже путем проведения от руки новых характеристик (в пределах допустимых колебаний момента (тока)), соблюдая при этом пропорциональность в расположении точек между смежными характеристиками.